DE492517C

DE492517C - Overvoltage protection with leakage resistance for high voltage switchgear

Info

Publication number: DE492517C
Application number: DES73500D
Authority: DE
Inventors: Otto Westermann
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1926-02-28
Filing date: 1926-02-28
Publication date: 1930-02-22

Description

Überspannungsschutz mit Ableitungswiderstand für Hochspannungsschaltanlagen Es sind Einrichtungen zur Ableitung von Überspannungen aus Hochspannungsanlagen bekannt, bei denen Ableitungswiderstände vornehmlich über Funkenstrecken an die zu schützende Leitung angeschlossen sind. Dabei besteht die Gefahr, daß nach dem Ansprechen des Ableiters Nutzenergie unter Einfluß der Betriebsspannung über den Ableiter nachfließt und insbesondere Dämpfungswiderstände mit negativem Temperaturkoeffizienten, wie z. B. Wasserwiderstände, überlastet und zerstört werden. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Gefahr zu beseitigen.Surge protection with leakage resistance for high-voltage switchgear They are devices for discharging overvoltages from high-voltage systems known, in which leakage resistances mainly via spark gaps to the line to be protected are connected. There is a risk that after Response of the arrester useful energy under the influence of the operating voltage via the Arrester flows in and especially damping resistors with negative temperature coefficients, such as B. water resistances, overloaded and destroyed. Object of the invention is to eliminate this danger.

Hierzu wird die Betriebsspannung der mit dem vorgenannten Ableiter geschützten Leitung durch -Kurzschließen oder durch Erdschließen der Leiter dann herabgesetzt, wenn die Strombelastung des Ableitungswiderstandes eine gewisse Zeit hindurch das zulässige Maß überschreitet.For this purpose, the operating voltage of the aforementioned arrester protected line by short-circuiting or by shorting the conductor to earth reduced when the current load of the leakage resistance for a certain time exceeds the permissible level through it.

Den Kurzschluß oder Erdschluß stellt man z. B. durch ein Relais her, .das von dem abgeleiteten Strom durchflossen wird. -Durch ein Zeitrelais kann man das Eintreten des Kurzschlusses oder Erdschlusses von der Dauer des Stromflusses abhängig machen. Andererseits läßt sich durch ein Maximalrelais erreichen, daß der Kurzschlußschalter erst eingeschaltet wird, wenn der Strom über den Ableitungswiderstand zufolge seiner immer «-achsenden Stromaufnahme einen Höchstwert erreicht oder überschreitet. Oder man bringt an oder bei dem Ableitungswiderstand ein Temperaturrelais an, das bei einer gewissen Erwärmung des Widerstandes anspricht und den gewünschten Kurzschluß oder Erdschluß herbeiführt.The short circuit or earth fault is z. B. by a relay, .that is traversed by the derived current. -You can use a timing relay the occurrence of the short circuit or earth fault from the duration of the current flow make them dependent. On the other hand, a maximum relay can be used to ensure that the Short-circuit switch is only switched on when the current across the leakage resistance reached or exceeded a maximum value due to its constantly increasing power consumption. Or you can attach a temperature relay to or near the leakage resistor, the responds to a certain heating of the resistor and the desired short circuit or causes a ground fault.

Es sind bereits Schutzeinrichtungen bekannt, bei denen bei jedesmaligem Ansprechen die Spannung, die der Schutzeinrichtung zugeführt wird, herabgesetzt wird. Dies ist im Betriebe jedoch äußerst lästig..There are already protective devices known in which each time If the voltage that is supplied to the protective device is triggered, it is reduced will. However, this is extremely annoying in the company.

UnsererErfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Notwendigkeit einer Spannungsherabsetzung nur dann. vorliegt, wenn der Ableiterstrom eine gewisse Zeit lang einen gewissen Wert erreicht oder überschritten hat, da nur dann die über den Ableiter abfließende Nutzenergie die Wärmelzapazität der betroffenen Schutzeinrichtungen erschöpft.Our invention is based on the knowledge that the necessity a voltage reduction only then. is present when the arrester current has a certain Has reached or exceeded a certain value for a long time, because only then the over useful energy draining off the arrester the thermal capacity of the protective devices concerned exhausted.

Bei anderen bekannten Schutzeinrichtungen für Hochspannungsapparate hat man bei Ansprechen die etwa im Unterwerk befindlichen Zuleitungsschalter abgeschaltet. Ein derartiges Abschalten macht jedoch komplizierte Einrichtungen erforderlich; die unter Umständen - die Wirkungsweise des Schutzes in Frage stellen können.In other known protective devices for high-voltage equipment when responding, the feeder switches located in the substation have been switched off. Such a shutdown, however, requires complicated facilities; which - under certain circumstances - can call into question the effectiveness of the protection.

Der wachsende bzw. längere Zeit anhaltende Ableitungsstrom hat in der Hörnerfunkenstrecke des Ableiters einen Lichtbogen von zunehmender Länge zur Folge. Deshalb bringt man bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Funkenstrecke so an, daß der in ihr hochsteigende Lichtbogen die zu schützende Leitung erfaßt und kurzschließt bzw. an Erde legt.The leakage current that increases or lasts for a longer period of time has in the horn spark gap of the arrester creates an arc of increasing length Episode. Therefore brings in another embodiment of the Invention of the spark gap in such a way that the arc rising in it leads to protective line detected and short-circuited or connected to earth.

Um den Kurzschluß oder Erdschluß auf ein bestimmtes Maß zu begrenzen, können. in die betreffenden Stromkreise Ohmsche oder induktive Widerstände eingeschaltet werden.To limit the short circuit or earth fault to a certain level, can. ohmic or inductive resistances switched into the relevant circuits will.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. i und 2 seien die beiden Leiter einer Hochspannungsleitung. An den Leiter i ist in bekannter Weise der Hörnerableiter 3 und an den Leiter 2 der Hörnerableiter . angeschlossen. In die Erdleitungen der beiden- Hörnerableiter können in an sich bekannter Weise Ohmsche Widerstände 5 bezw. 7 eingeschaltet sein. In passenderEntfernung über den beiden Hörnerableitern ist eine leitende Platte 8 anbeordnet, die zweckmäßig über einen Ohmschen Widerstand 9 an Erde liegt. Der Ohmsche Widerstand g ist geringer als die beenden Widerstände 5 und 7: Wenn hei einer solchen Anordnung einer der beiden Leiter z. B. i Erdschluß erhält und infolge davon am Leiter 2 eine Überspannung entsteht, die den Hörnerableiter 4 zum Ansprechen bringt, so wird der Netzstrom über den Hörnerleiter und den Erdschluß vom Hörnerleiter 2 nach dem Leiter i fließen. Der infolgedessen sich bildende hohe Flammenbogen -wird nach einiger Zeit die Platte 8 erreichen und alsdann die Leitung 2 über den verhältnismäßig geringen Widerstand 9 an Erde legen, wodurch die Betriebsspannung in der Leitung 2 erheblich sinkt. Wenn bei dieser Anordnung infolge . einer Überspannung in beiden Leitungen beide Hörnerableiter 3 und 4 ansprechen und wenn der alsdann nachfolgende Strom eine gewisse Stärke erreicht, so werden die beiden von den Hörnerableitern aufsteigenden ,Lichtbögen nach einiger Zeit den leitenden Körper-8 erreichen, wodurch ein.Kurzschluß zwischen den Leitungen und damit eine Herabsetzung der Betriebsspannung herbeigeführt wird.In the figure is an embodiment of the subject of the invention shown. i and 2 are the two conductors of a high-voltage line. To the Head i is, in a known manner, the horn conductor 3 and on the conductor 2 the horn conductor . connected. In the earth lines of the two horn arresters can in itself known way ohmic resistances 5 respectively. 7 must be switched on. At a suitable distance A conductive plate 8 is arranged above the two horn conductors, which is expedient is connected to earth via an ohmic resistor 9. The ohmic resistance g is lower than the terminating resistors 5 and 7: If one of the two conductors z. B. i receives a ground fault and as a result, an overvoltage on conductor 2 arises, which brings the horn arrester 4 to respond, so the mains current Flow via the horn conductor and the earth fault from the horn conductor 2 to the conductor i. The resulting high arc of flame becomes the plate after a while 8 and then the line 2 via the relatively low resistance 9 to earth, whereby the operating voltage in the line 2 drops considerably. If with this arrangement as a result. an overvoltage in both lines Horn arresters 3 and 4 respond and if the then following current a certain When strength is reached, the two arcs rising from the horn conductors are achieved after some time reach the conductive body-8, creating a short circuit between the lines and thus a reduction in the operating voltage.

Die vorbeschriebenen Schutzeinrichtungen können natürlich mit den bekannten Einrichtungen zur-Löschung der Funkenstrecke eines Ableiters durch ihr Kurzschließen oder Einschalten eines zusätzlichen Dämpfungswiderstandes kombiniert werden.The protective devices described above can of course be combined with the known devices for quenching the spark gap of an arrester through her Short-circuiting or switching on an additional damping resistor combined will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Overvoltage protection with leakage resistance for high-voltage switchgear, characterized in that the operating voltage of the line to be protected is automatically reduced when the diverted current exceeds a certain limit value for a certain time.

2. Set up according to Claim i, characterized in that to reduce the operating voltage a Short-circuit or earth fault of the line to be protected is brought about.

3. Establishment according to claim i and 2, characterized in that the short circuit as a function of is introduced by the current heat generated in the leakage resistor.

4 .. establishment according to claims 1 to 3, characterized in that to limit the reduction .the operating voltage in the short-circuit or earth-fault circuit to be operated Additional resistors are built in.

5. Device according to claim i to 4., characterized characterized in that the short-circuiting or the connection to ground of the to-switch. end of the line by means of an air flow switch.

6. Device according to: Claim i, characterized in that - that the arc rising in the horn spark gap of the arrester creates a Short-circuit of the line to be protected causes.